示波器的SFDR和諧波失真--示波器的射頻指標連載(2)
對于高帶寬示波器來(lái)說(shuō),不論是采用片內拼接還是片外拼接,由于拼接不理想造成的雜散都客觀(guān)存在,關(guān)鍵是雜散能量的大小。以Keysight的S系列示波器為例,其采用了單片40G/s的ADC芯片,通過(guò)專(zhuān)門(mén)的工藝優(yōu)化了時(shí)鐘分配和采樣保持電路,可以保證很好的一致性。下圖是用Keysight公司的E8267D信號源產(chǎn)生1GHz信號經(jīng)濾除諧波后在5GHz的Span范圍內看到的頻譜,可以看到除了2次和3次諧波失真外,其雜散指標可以達到-75dBc,相當于一臺中等檔次的頻譜儀的水平。

諧波失真也是衡量測量信號保真度的一個(gè)重要指標。對于示波器來(lái)說(shuō),為了保證高的采樣率,其ADC的位數(8bit或者10bit)相對于頻譜儀里使用的14bit ADC有較大差異,其諧波失真主要來(lái)源于A(yíng)DC的量化噪聲造成的信號失真,典型的是2次和3次諧波失真,通常3次諧波的能量更大,這點(diǎn)和頻譜儀里由于混頻器造成2次諧波失真來(lái)源不太一樣。
在上面的測試結果中,其2次諧波失真約為-65dBc,比一般的頻譜儀差一些。而其3次諧波失真約為-49dBc,比起一般的頻譜儀就差遠了。因此如果用戶(hù)關(guān)心諧波失真指標,比如在放大器的非線(xiàn)性測試中,使用示波器并不是一個(gè)好的選擇。
不過(guò)好在諧波造成的失真通常在帶外,通過(guò)簡(jiǎn)單的數學(xué)濾波處理很容易把諧波濾除掉。所以在有些寬帶信號解調的應用中,由于測量算法在解調過(guò)程中會(huì )加入數學(xué)濾波器,諧波失真對于最終的解調結果影響并不是很大。
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